历经三十五亿年的深入“研发”，大自然“发明”出了各式各样应对不利条件的巧妙解决方案，譬如通过粘性来抵抗引力，或利用糖分从长达一个世纪的脱水环境中幸存下来。有时候，生命系统甚至直接赋予人类科学家和工程师们以灵感，启发他们研发出了各种新技术。

　　维可牢的扫描电镜图片展现了它与牛蒡钩刺的相似性。图片来源：Science Photo Library

　　1941年，瑞士电气工程师乔治·德·梅斯特拉尔(George de Mestral)从阿尔卑斯山打猎归来后，发现自己的衣服以及猎犬的皮毛上都粘上了牛蒡毛刺。这种粘附在路过的生物身上的机制，是牛蒡远距离散播种子的方式。

　　梅斯特拉尔将毛刺放在显微镜下进行观察，发现正是一些简单的钩子结构，让毛刺粘附在自己的袜子和猎犬皮毛上。这赋予了他灵感。梅斯特拉尔用各种材料的钩子和圆环进行了无数次试验，十年之后，终于获得了一种新织物搭扣的专利，这种织物搭扣就是我们现在所知的维可牢(编注：即日常生活中最常见的尼龙搭扣)。

　　牛蒡利用微小的钩型结构提高了种子的散播范围，这种结构在维可牢上也能看得到。图片来源：wiki。

　　斑绒壁虎的足部结构激发了一系列技术方案的问世，这些方案解决了垂直面的吸附难题。图片来源：Henry Cook/Getty Images

　　壁虎抗地心引力的抓握秘诀在于脚趾上成排的微小刚毛。这些刚毛可以依靠粘性的范德华力依附在任何表面，范德华力只在微观尺度上发挥作用。

　　这种吸附方式的优势在于可逆地强力抓握，而且不需要使用任何粘合剂。近年来，工程师们已经成功地使用硅胶模拟出类似的刚毛结构，从而推动了各式各样壁虎皮肤模拟技术的出现。

　　在这些技术中，有一项小发明颇为值得一提，它让人类可以在陡峭的玻璃墙壁上攀爬，也可以使机器人推动自身重量数百倍的物体，或者让机械手在太空中从事修复工作。

　　在这幅展现美国宇航局技术的艺术家幻想图中，受壁虎启发而发明的LEMUR机器人正紧贴在空间站的外壁上。图片来源：美国宇航局/ JPL-CALTECH

　　一种被称之为LEMUR的未来机器人就带有类似于壁虎足部的结构，它可以检查和维修国际空间站上的设施。

　　座头鲸鳍上的隆起结构赋予了其异乎寻常的敏捷性，它用在风力涡轮机上也能产生类似的效果。图片来源：Getty Images

　　在波士顿的一家礼品店中，生物学家弗兰克·费什(Frank Fish)注意到一尊座头鲸雕塑的鳍周围有隆起，他以为是艺术家犯的一个错误。这些隆起不是出现在鳍的后沿，而是顺着前沿延伸。不过事实证明，这位艺术家的观察是正确的。这排疣状脊线可以产生帮助鳍在水中划动的微小漩涡，同时也解释了座头鲸在水中令人惊奇的敏捷性。

　　在研究了这种“结节效应”之后，费什发现为涡轮叶片增加成排的隆起结构会降低拖曳和噪音，并提高其效率。鲸不仅启发了涡轮叶片新构型的设计，生产这种涡轮叶片的位于加拿大的企业也因此命名为鲸能公司(Whalepower Corporation)。

　　风力涡轮叶片上呈锯齿状的边缘，这种结构的创意源自座头鲸龙8long8。图片来源：Whalepower Corporation

　　丹尼斯·康纳(Dennis Conner)的美洲杯帆船星条旗号参加了2002年的奥克兰挑战赛。船体上的“鲨鱼皮”涂层使其占尽了优势。图片来源：Nick Wilson/Getty Images

　　受到鲨鱼皮肤上微小鳞片的启发，美国宇航局科学家发明了一种船用减阻涂层。此项技术帮助星条旗号(Stars and Stripes)赢得了1987年美洲杯帆船赛的冠军。

　　这种涂层的减阻效果是如此成功，以致于比赛主办方认为它属于不公平的优势，并一度禁止运用这项技术，但后来又撤销了这一决议。

　　涂层上的这些鳞片也会处于不断的运动状态，这样可以阻止微生物粘附在船体上，同时减少对于防污处理剂的依赖性。

　　翠鸟潜入水中却不溅起水花，头列车在设计上参考了其鸟喙的构型。图片来源：Getty Images

　　上世纪九十年代，日本工程师中津英治(Eiji Nakatsu)发现翠鸟能够高速潜入水中，却不溅起水花。于是他仿照翠鸟喙设计出了新干线头列车，这种设计不仅降低了火车的噪音，而且更加符合空气动力学原理，在降低能耗的同时还能提升车速。

　　日本中央铁路的新干线头列车抵达东京站，其车头的形状很像翠鸟的喙。图片来源：Tomohiro Ohsumi/Getty Images

　　凭借类似转子的设计龙8long8，枫树种子会打着转儿从空中掉落——通过旋转产生的升力使得它们能够飞行至距离枫树更远的地方。

　　洛克希德·马丁公司采纳这种设计，研制出了一款名为Samarai的单旋翼无人机。这款设计简单的无人机仅有两个活动部件，因此可以轻易地予以小型化。

　　美国国防部高级研究计划局(DARPA)已经承担了上述小型化任务，他们希望生产出能够被用于在狭小空间里进行侦查的无人机。

　　在荒野山坡不平坦的地面或火星的崎岖地貌上，龙8hk登录“腿”能够“走”到轮子去不了的地方。基于对自然造物和猎豹身体结构的研究，美国国防部高级研究计划局发明了一系列的四足机器人，它们可以在战场上飞奔着运送补给。

　　与此同时，美国宇航局也在开发一种名为ATHLETE的六足机器人。ATHLETE每条腿的末端都有一个轮子，当地形便利时，它可以滚动行进。如果行走过程中遇到障碍，它就可以收起轮子，灵活地抬腿跨过障碍。

　　无需接到任何指令，蜂巢里的蜜蜂本能地知道有哪些工作需要做并付诸行动——这源于它们身处蜂巢的位置和周围其他蜜蜂正在做的事。

　　美国雷根能源公司(Regen Energy)就采用了这种“群逻辑”，来改进电力网络的效率。他们并没有使用可重新定向电力负荷的中央系统，而是采纳了可相互进行无线通讯的本地系统，能自主判断电能需要被输往的目的地。

　　缓步类的水熊虫能够在恶劣条件下生存多年，这种能力启迪了一种新颖的活疫苗保存技术的诞生。图片来源：Eye Of Science/Getty Images

　　缓步类动物是一种生活在水中且生命力极强的八足微小生物。当处于缺水的环境中，它们会脱水，但与此同时，它们也进化出了可在缺水一百多年之后奇迹复活的神奇能力——通过将体内的分子如DNA和蛋白质包裹在一种糖内来实现。

　　旧金山Biomatrica公司和英格兰Nova Laboratories等多家生物技术公司，都采用了类似的技术来保存活疫苗，而无需冷冻。这些疫苗通过“紧缩包装”技术被保存在一层透明的糖膜中，它们可在非冷冻条件下持续六个月有效。

　　非洲白天的气温可高达40℃，夜晚又会降至2℃以下。为了让土丘巢穴保持在相对恒定的温度，非洲白蚁进化出了精巧的筑巢本领：通过在顶部和侧面开凿出一连串的通风孔，为自己的土丘打造出了被动冷却系统，风可以将地下巢穴的热空气通过通风孔带出建筑体。白蚁们甚至还会依靠打开或关闭通道来控制气流。

　　肯尼亚马拉野生动物保护区中的一处白蚁土丘正沐浴在夕照之中。图片来源：Dan Kitwood/Getty Images

　　建筑师米克·皮尔斯(Mick Pearce)在设计东门中心(Eastgate Centre)时就采用了类似的策略，东门中心是一栋位于津巴布韦首都哈拉雷的办公综合建筑。借鉴白蚁的解决方案，热空气可从建筑物顶端成排的烟囱中排出，而较冷的空气则被导向地下。整栋建筑没有使用空调就能保持凉爽，龙8hk登录相比同等规模的传统建筑，它只需要使用十分之一的电能。(作者 Cathal OConnell* 翻译 Lineker 校对 李娟)